风电场机组激光雷达测风仪技术要求、测量场地地形评估、测风塔安装规范、湍流规格化功率曲线方法
附录A
(规范性附录)
激光雷达测风仪技术要求
A.1 激光雷达测风仪技术性能基本要求
类别 参数列表 指标要求
环境适应性 温度(℃) -40~50
相对湿度(%) 0~100
防护等级 IP67 (地面式)、IP65(机载式)
探测精度 风速(m/s) ±0.1
风向 ±0.5º
温度(℃) ±1
气压(hPa) ±1.3
测量范围 风速(m/s) 0~70
风向(º) 0~360
温度(℃) -40~50
湿度(%) 0~100
气压(hPa) 当地海拔对应最低气压~1100
扫描特性 频率(Hz) 1
每层最小扫描点数 6
扫描层数 10
天顶角范围 不低于±15º(地面式)、水平方位角不低于±15º(机载式)
存储容量 不少于12个月原始数据存储
标准校时 有
方位指示与校准 有
与外部连接方式 Ethernet/CAN BUS/3G/USB/RS232
数据文件输出格式 *.xls或*.csv
数据输出 风速、风向、气压、温度、湿度等参数1s各扫描点原始测量值、10min平均值
A.2 检验要求
激光雷达测风仪应定期进行检验,检定周期、检验方式应根据出厂说明进行。附录B
(规范性附录)
测量场地地形评估
不进行标定的测量场地,应满足表B.1所列的条件。
表B.1 无需标定场地条件
距离 扇区 最大倾角(%) 偏离平面的最大偏差
2L 0360 32 130.5)HD(2
2L且4L 有效测量扇区1 52 230.5)HD(2
2L且4L 有效测量扇区之外1 103 无
4L且8L 有效测量扇区 102 (0.5)HD2
8L且16L 有效测量扇区 103 无
注释:1.定义的扇区如图B.1所示
2.选择与扇区地形最吻合,并通过塔架基础的平面,该平面与实际地形之间的最大倾角,以及偏离平面的最大偏差,定义和计算方法如图B.2所示,倾角计算公式为:
最大倾角0max()iiZZd(B.1)
地形偏离平面最大偏差0max()iZZ(B.2)
3.塔架基础与扇区内任一点连接线的最大倾角,倾角计算见公式(B.1),定义和计算方法如图B.3所示。
图B.1 测量扇区分布示意
AB
图B.2 与扇区地形最吻合的连接线的最大倾角和地形最大偏差
AB
8L到16L之间的测量区域4L到8L之间的测量区域2L到4L之间的测量区域2L以内的的测量区域测量扇区边界测量扇区边界2L4L8L16L相对距离机组点位测量装置与机组点位处的距离测量扇区之外倾角=|𝑍0−𝑍𝑖𝑑𝑖|
𝑍0 𝑍𝑖
𝑃𝑖 𝑑𝑖 𝑃0 图B.3 通过塔架与扇区地形任一点连接平面与水平面之间的最大倾角
附录C
(规范性附录)
测风塔安装规范
C.1 一般规定
C 1.1 选用的测风装置应经过标定,且在有效期内。
C 1.2 测风装置的安装应牢固、稳定。
C.2 顶部风速计的安装
C 2.1 应将风速计安装在测风塔顶端1.5m以上,应通过一个垂直圆管固定风速计,圆管顶端以下1.5m段的直径应不大于风速计,圆管垂直度不大于2º。
C 2.2 风速计以下1.5m内不能存在其他气流干扰物,其他测量仪器应至少在风速计4m以下。测风塔的任何部分都不能超过以风速计为顶端、以11倍测风塔侧边长度为底部直径的锥面外。顶部风速计安装示意见图C.1。
图C.1 顶部风速计安装示意
C.3 侧边风速计的安装
C 3.1 侧边风速计应成使用,若横杆直径为d,测风仪应安装在横杆20d以上,推荐25d;两风速计应等高,相互间隙不小于2.5m且不大于4.0m。
C 3.2 应通过一个垂直圆管将风速计固定在横杆上,风速计以下1.5m内不能存在其他测量装置且风速计4m以下不能存在其他测量仪器。
C 3.3 除风速计垂直杆及水平横杆外,测风塔其他部分不能超过以两风速计水平中心点为顶端的、以11倍测风塔侧边长度为底部直径的锥面外。侧边风速计安装示意图见图C.2。
C 3.4 横杆应于测风塔同心安装,两风速计的相互影响应进行评估。
图C.2 侧边风速计安装示意
C.4 风向仪宜安装在风速计以下4~10m范围内,但应在轮毂高度的10%以内,风向仪与横杆的垂直距离要在横杆直径的10倍以上,风向仪所在测量扇区造成的气流畸变应最小。且不能在C2.2、C3.3规定的半锥外。
C.5 温湿度和压力传感器应安装在风速计4m以下,且应在轮毂高度10m以内,不能在C2.2、C3.3条规定的半锥外,温湿度传感器应安装在一个百叶箱内,压力传感器安装在一个不受天气影响的箱内,应确保箱体与外界通风良好,不受箱子周围压力干扰影响。 附录D
(规范性附录)
湍流规格化功率曲线方法
D.1 基于10min时间区间的仿真功率曲线
应将筛选后的原始采样风速以10min为区间进行分区,求取每一个区间的平均功率仿真均值,其公式为:
,00()()()=simIIIvPvPvfvdv(D.1)
式中:
,()simIPv-表示实际测量湍流强度下,各10min时间区间段内仿真平均功率;
()Ifv-表示实际测量湍流强度的风频分布。
0()IPv-表示设定的零湍流功率输出;
再进行参考湍流强度的10min仿真功率曲线计算,其公式为:
,00()()()refsimIIGaussianvPvPvfvdv(D.2)
式中:
,()refsimIPv-表示参考湍流强度下,各10min时间区间段内仿真平均功率;
()Gaussianfv-表示以10min时间区段内测量风速均值为数学期望、参考湍流强度为标准方差呈现高斯分布的风频分布函数。
D.2 参考湍流强度功率规格化
将在某一参考湍流强度refI下,湍流规格化的功率曲线为:
,,()()()()refrefIsimIsimIPvPvPvPv(D.3)
式中:
()Pv-表示某10min实测功率的均值;
()refIPv-表示规格化到设定参考湍流强度下的某10min时间段内的平均功率。
D.3 零湍流强度功率曲线的确定
D.3.1 初始零湍流强度功率曲线的确定
D 3.1.1 定初始零湍流功率曲线切入风速以下输出功率为0,超过额定风速的功率输出设置为额定功率。以测量功率曲线的功率达到0.1%的额定功率所对应的区间风速作为初始的零湍流功率曲线的切入风速。 D 3.1.2 以测量功率曲线中功率系数pC最大的值作为初始的零湍流功率曲线在切入风速到额定风速之间的功率系数,且定在切入风速至额定风速之间的pC值为常数。
D 3.1.3 按照标准空气密度、功率系数、风速的三次方关系计算初始零湍流功率曲线在切入风速到额定风速之间的功率输出。并根据额定功率、标准空气密度、叶轮扫风面积和功率系数最大值确定额定风速。
D.3.2 初始零湍流强度功率曲线的调整
D 3.2.1 假定每个10min风速区间的分布是高斯分布,对应的湍流强度作为高斯分布的标准差、均值为高斯分布的数学期望,使用式(D.1)对初始零湍流功率曲线进行积分,得到测量风速区间平均值对应的仿真功率曲线。
D 3.2.2调整零湍流功率曲线的切入风速,额定功率和最大功率系数,使得仿真功率曲线的最大功率与测量功率曲线的最大功率相差不超过0.1%,仿真功率曲线的切入风速与测量功率曲线的切入风速相差不超过0.5 m/s,仿真功率曲线的最大功率系数与测量功率曲线的最大功率系数相差不超过0.01。
D. 3.2.3 零湍流功率曲线的调整过程如图D.1 所示。
图D.1 零湍流功率曲线的调整过程
D.3.3 最终零湍流强度功率曲线的确定
使用调整后的零湍流功率曲线对每10 min的测量数据利用式(D.1)进行积分。然后假设湍流强度为0,调整各10min风速区间的风速分布,再次对10 min的测量原始数据利用式(D.1)进行积分。利用式(D.2)得到零湍流功率曲线的10 min原始数据,按照区间平均的方法处理这些10 min原始数据,得到最终的零湍流功率曲线。
风电场激光雷达测风塔原理
风电场激光雷达测风塔原理
最近在研究风电场激光雷达测风塔原理,发现了一些有趣的原理,今天就来和大家好好聊聊。
咱们先从风说起,风就是空气的流动,就像水里的水流一样,只不过空气是看不见摸不着的。你想啊,在我们日常生活中,怎样去感觉风的大小和方向呢?我们可能会根据树枝被吹动的幅度,或者脸上的感觉来判断。那在风电场里,可不能这么粗略地判断啊。
这就要说到风电场激光雷达测风塔了。它就像是风电场里的“超级侦探”,专门去捕捉风的信息。先解释个专业术语,激光雷达(LiDAR),简单来讲,它就是一种通过发射激光束然后接收反射回来的光来探测目标的设备。那它怎么探测风呢?打个比方吧,风里的小颗粒就像是一群调皮的小豆子,激光雷达发射出的激光束就像一道明亮的光线去照亮这些“小豆子”。光线遇到小颗粒会反射回来,由于风在吹动这些小颗粒,所以根据反射光的变化就能知道风的一些情况。比如说,小颗粒被快速地往某个方向吹走,那反射光回来的时间和位置就会有相应的变化,这就可以推断出风的速度和方向。
从更科学的角度上说,激光雷达测风的时候,它发射的激光和从运动着的空气中的粒子反射回来的激光之间会有个频率的偏移,这个专业上叫做多普勒频移,就像你在火车月台上听飞驰而过的火车声音,火车靠近和远离时声音的频率会不一样。我们根据这个频移量就能够计算出风的速度和方向了。实际应用的例子也很多,就像一些大型的海上风电场,为了对海上复杂多变的风况有准确的测量,很多都会采用激光雷达测风塔,这样就能更好地调整风力发电机的运行参数,提高发电效率了。
不过老实说,我一开始也不明白这么小的激光雷达是怎么准确测量那么大面积的风况呢?后来才知道,它可以通过不同的探测模式和扫描策略。这里面也有很多注意事项哦。比如说安装的位置很重要,如果周围有很多障碍物,那测出来的数据肯定不准确,就像你想要看远处的风景,中间有很多高楼挡住了视线一样。
说到这里,你可能会问那如果天气不好,比如大雾或者沙尘天,会不会影响激光雷达的工作呢?这是个很好的问题,大雾或者沙尘天确实会对激光的传输产生干扰,但现在的技术也在不断发展,有的激光雷达可以通过一些算法和技术手段来尽量减少这些干扰的影响。我觉得这也是这个领域值得继续深入研究的方向。大家对这个原理有什么想法或者意见,欢迎一起来讨论呀。
使用测绘技术进行风电场选址与布局的步骤
使用测绘技术进行风电场选址与布局的步骤
引言:
随着可再生能源的普及和发展,风能作为一种清洁、环保的能源形式越来越受到重视。而在风电场的选址与布局中,测绘技术起着至关重要的作用。本文将介绍使用测绘技术进行风电场选址与布局的步骤,希望能对相关领域的从业者和研究人员有所启发和帮助。
一、确定风电场选址的基本要求
在使用测绘技术进行风电场选址与布局前,首先需要明确选址的基本要求。这些基本要求包括地形条件、风速资源、环境影响和电网接入等方面。测绘技术可以提供有关这些要求的详细数据和信息,以辅助选址决策。例如,通过使用地形测绘技术,可以获取地形高程、坡度和地貌等数据,以评估地形条件的适宜性。
二、收集基础地理信息
在进行风电场选址与布局时,收集基础地理信息是必不可少的。这些信息包括土地利用、土地所有权、生态环境等方面的数据。测绘技术可以通过地理信息系统(GIS)和遥感技术等手段,快速获取、整理和分析这些信息。例如,通过遥感技术,可以获取卫星图像,并使用影像处理软件对图像进行解译和分类,以获得土地利用和地貌信息。
三、确定风资源
风资源是风电场选址与布局中的重要考虑因素。测绘技术可以提供各种手段来确定风资源的情况,如测风塔、激光雷达和卫星遥感等。测风塔可以准确地测量不同高度上的风速和风向数据,以评估风能资源的可利用性。激光雷达可以扫描整个风电场范围的风场情况,以获取更全面的风能资源数据。卫星遥感可以通过图像解译和风场模拟等方法,评估大范围内的风资源分布。 四、分析环境影响
风电场的选址与布局不仅要考虑到风资源,还要兼顾环境影响。测绘技术可以提供环境影响评估所需的数据和方法。例如,通过使用激光雷达和卫星遥感,可以获取周边环境的地形、植被和水域等信息,以评估风电场对周边环境的影响。此外,测绘技术还可以提供有关土地利用变化、噪音污染和鸟类迁徙等方面的数据,以帮助制定合理的环境保护策略。
五、确定电网接入
风电场选址与布局还需要考虑电网接入的问题。测绘技术可以通过获取电网信息和利用电力系统分析软件,评估电网接入的可行性和经济性。例如,通过使用测绘技术获取电网负荷和输电线路等数据,可以估计风电场的电网接入能力和电力传输损耗,以选择合适的接入点和容量。
测风塔塔体及其防雷技术要求
风能资源专业观测网建设
测风塔塔体及其防雷技术要求
2008年4月
1 目 录
一、概述 .................................................................................................................................................. 2
1.1 目标 .............................................................................................................................................. 2
1.2 编制依据 ...................................................................................................................................... 2
1.3 相关说明 ...................................................................................................................................... 3
二、风能观测网建设总体要求 .............................................................................................................. 4
2.1 风能观测网总体布局 .................................................................................................................. 4
风电场风能资源测量和评估技术规定
风电场风能资源测量和评估技术规定
风电场风能资源测量和评估技术规定
________________________________________
随着我国风电发电技术的不断发展,风电场的建设也越来越多,风电发电的可行性和可靠性也在不断提高。然而,风电场的可行性最终将取决于风能资源测量和评估技术的水平。因此,我们必须研究和制定风电场风能资源测量和评估技术规定,以确保可靠性和可行性。
一、风能资源测量
1、测量范围
风能资源测量覆盖了风速、风向和大气压力等三个方面,以及气温、相对湿度、降水等气象要素。
2、测量原理
有关原理方面,主要是采用由多个传感器组成的传感器网络对大气中的各种物理特征进行实时测量,并将测量数据传送到相应的计算机中进行处理分析,从而实现风能资源测量。
3、测量方法
在具体测量方法方面,可采用传统的人工测量法,也可采用连续在线测量法。人工测量法主要是通过手持式或固定式的仪器对大气中的物理特征进行测量,但是这种方法的效率较低;而连续在线测量法则可以通过安装在现场的传感器来实时测量大气中的物理特征,这种方法的效率相对较高。
二、风能资源评估
1、评估方法
针对风能资源评估,一般采用风场实测数据分析法或数值模拟法。前者是通过实测数据分析来得出关于风能资源的详细信息;而后者则是通过对大气中物理特征进行数值模拟,以此来得出关于风能资源的详细信息。
2、评估参数
在评估过程中,主要考虑以下几个参数:风速、风向、风力、风速衰减系数、年平均风速、年平均可利用功率密度以及其它相关参数。
三、总结
随着我国风电发电技术的不断发展,为了保证风电场可靠性和可行性,必须对其进行正确的风能资源测量和评估。具体而言,要进行风能资源测量,则要考虑三个方面的物理特征;而在进行风能资源评估时,则要考虑多个参数。希望通过此文引起对于此问题的重视,以保证我国风电发电行业的可靠性和可行性。
风电场工程测量技术的实施方案
风电场工程测量技术的实施方案
1. 项目背景
随着我国能源结构的调整和风电产业的快速发展,风电场工程测量技术在风电场建设中起到了至关重要的作用。为确保风电场工程质量,提高风电场的经济效益,本文将详细介绍风电场工程测量技术的实施方案。
2. 测量目标
本文档主要针对风电场工程中的以下测量目标进行阐述:
- 风电场场地测量
- 风电场桩基施工测量
- 风电场风机安装测量
- 风电场工程建设期与运行期监测
3. 测量方法及设备
为了实现上述测量目标,我们将采用以下测量方法及设备:
3.1 风电场场地测量
设备:
- 全站仪
- 水准仪
- 卫星定位接收机
方法:
- 采用全站仪进行场地的平面控制测量;
- 采用水准仪进行场地的高程控制测量;
- 利用卫星定位接收机进行场地的精确坐标测量。
3.2 风电场桩基施工测量
设备:
- 全站仪
- 激光测距仪
方法:
- 采用全站仪进行桩基中心位置的测量;
- 利用激光测距仪进行桩基深度和垂直度的测量。
3.3 风电场风机安装测量
设备:
- 全站仪
- 激光测距仪
- 经纬仪
方法:
- 采用全站仪进行风机基础中心位置的测量;
- 利用激光测距仪进行风机高度和垂直度的测量; - 利用经纬仪进行风机的水平度测量。
3.4 风电场工程建设期与运行期监测
设备:
- 无人机航测系统
- 地面沉降监测仪
- 风力监测仪
方法:
- 利用无人机航测系统进行工程建设期与运行期的地形、地貌、植被等数据的采集;
- 采用地面沉降监测仪进行工程建设期与运行期的地面沉降监测;
- 利用风力监测仪进行工程建设期与运行期的风力参数监测。
4. 测量组织与管理
为确保测量工作的顺利进行,我们将成立一个专门的测量团队,团队组成如下:
- 项目经理:负责测量项目的整体策划、组织、协调和管理工作;
- 测量工程师:负责具体测量方法的研究、实施和指导;
- 测量员:负责现场测量数据的采集和处理;
大气中颗粒物检测搭配风廓线激光雷达技术要求
风廓线激光雷达
1.1基本要求
基于光学脉冲相干多普勒频移检测原理,实现中下层对流层(包括大气边界层)三维风场的精细化探测,包括但不限于风廓线、湍流强度及气溶胶后向散射系数、消光系数等的连续探测。
1.2技术参数要求
1)★探测范围:45m~6000m ;
2)★径向探测库:15m/30m可设置,探测层数不小于300层;
3)★激光发射波长:1550nm,基于相干多普勒探测原理,激光人眼安全符合 EN 60825-1:2014 Class 1M标准;
4)脉冲宽度:100ns~400ns可调;
5)★单脉冲能量≥160µJ;
6)★径向速度积分时间:1s~10s可调;
7)水平风速测量范围:0-75m/s;水平风向测量范围:0~360°;
8)★风速精度:≤0.1m/s,风向精度:<3°;
9)扫描模式:定点/DBS/VAD/PPI/RHI/CAPPI脚本编程;
10)伺服扫描范围:水平方向:0~360°,垂直扫描:-90~+270°;
11)伺服精度:0.1°;
12)伺服扫描速度:0~55°/s 可调;
13)数据存储:≥1T固态硬盘,可存储12个月以上数据;
14)平均功率:<200W(常温);
15)供电:220V/50Hz;
16)★电气安全性:所投同型号产品满足低电压指令(LVD)标准;
17)数据产品:DBS/VAD风廓线、垂直气流、RHI/PPI/VOL径向速度场及反演风场、虚拟测风塔、气溶胶后向散射系数、消光系数、气溶胶光学厚度(AOD)、边界层高度、云底高度、3D流场等;
18)数据格式:ASCII/二进制;
19)★扫描摄像系统:伺服扫描头需加装光学摄像头,与扫描头一体化安装并可与伺服扫描头随动,具备天气实况记录、安防功能,并能保存图片及影像;
20)★整机重量<90kg,整机体积(L*W*H):≤800*800*1200mm,环境防护:防水防尘:IP66。
21)雷达分析软件具有污染物区域传输后向追踪轨迹分析功能;
风电操作技术培训测风塔安装指南
风电操作技术培训测风塔安装指南
随着全球对可再生能源需求的不断增长,风能作为一种清洁、可持续的能源形式,受到越来越多的关注。风电操作技术培训在风电行业中扮演着至关重要的角色,其中测风塔的安装是一个非常核心的环节。本文将为您提供一份详尽的测风塔安装指南,确保您的风电操作技术培训过程顺利进行。
一、测风塔安装准备工作
在进行测风塔安装之前,确保您已经准备好以下设备和材料:
1. 钢管塔:根据测风塔的高度需求,选择适当长度的钢管塔,并确保其材质和强度符合要求。
2. 基础工具:螺丝刀、榔头、扳手等常用基础工具。
3. 导线和电缆:用于连接测风塔和数据采集设备。
4. 计算机和数据采集设备:用于收集和记录风速数据。
5. 安全设备:安全帽、防护手套、安全带等。
二、测风塔安装步骤
1. 现场勘测:在测风塔安装前,进行现场勘测是非常重要的。确保选址符合风电站设计要求,如风能资源充足、无遮挡物等。 2. 准备基础:根据测风塔的要求,挖掘基础孔并确保其深度和直径符合设计要求。然后,在基础孔中倒入混凝土,并使用水平仪进行调平。
3. 安装塔体:使用起重设备将钢管塔逐节吊装至基础上,并使用角铁进行固定,确保安全稳固。
4. 安装测风仪:在测风塔的顶部安装测风仪,并与塔内导线连接。确保连接处紧固可靠,并进行绝缘处理。
5. 铺设导线:将导线从测风塔顶部沿塔体内部铺设至地面,并与数据采集设备连接。
6. 安装数据采集设备:将计算机和数据采集设备设置在安全的地方,并将其与测风塔连接。确保连接稳固,并进行相应的电气接地操作。
7. 调试和测试:在进行正式测风之前,进行系统的调试和测试工作。确保数据采集设备正常工作,并校对传感器的准确性。
8. 数据采集和分析:启动数据采集设备,并记录风速数据。根据需求进行数据分析,提供有效的风能资源评估报告。
三、测风塔安装注意事项
1. 安全第一:在安装过程中,确保遵守所有相关的安全规定和操作程序。使用必要的个人防护设备,避免高空坠落和其他潜在危险。
机载激光雷达技术在风电场地形测绘中的应用
机载激光雷达技术在风电场地形测绘中的应用
摘要:机载激光雷达技术能够快速直接、连续自动获取地面激光点云数据,凭借操作灵活、精度高、效率高和全天候等特点,在地势高差较大、植被茂密的山区地形测绘中具有不可比拟的优势。本文结合风电场地形测绘工程案例,利用机载激光雷达技术在植被茂密的高山区进行地形图测绘,通过实践证明,利用机载激光雷达技术能极大地提高工作效率和测量精度,为推广机载激光雷达技术在同类型项目中的广泛应用提供了借鉴和参考。
关键词:无人机;激光雷达;地形测绘;风电场
1引言
近年来,随着中国工业化发展进程加快,对清洁能源的需求也越来越大。风力发电作为一种环保的清洁能源备受关注,随之而来的是对大面积、大比例尺地形图的迫切需求。虽然无人机航测技术可以快速获取测区影像资料,但在植被茂密的山区,其获取准确高程信息的能力仍然有限。机载激光雷达技术作为一种主动式三维对地观测技术,能快速获取高精度激光点云数据,具有高穿透、高精度、且受地形条件限制少等特点,并能获取丰富地表信息,使得机载激光雷达技术在植被茂密的山区地形测绘中具有独特的优势[1-3,6]。
2机载激光雷达技术原理
机载激光雷达测量系统是一种集激光测距、GPS和惯性导航系统(IMU)于一体的测量系统,通过发射激光脉冲照射到目标对象,通过测量激光脉冲的飞行时间和反射光的强度,获取被照射目标对象的空间位置信息,机载激光雷达技术原理如图1所示。机载激光雷达技术具有操作灵活、精度高、效率高和全天候等特点,相对于传统航测技术具有明显的优势,利用机载激光雷达技术进行测量,不仅能快速获取测区激光点云数据,同时能构建测区三维模型[4-5]。
图1机载激光雷达技术原理图
3机载激光雷达点云数据获取及处理流程
机载激光雷达测量作业流程包括外业数据获取、内业数据处理,基本流程如图2所示。外业工作开展前,需进行任务规划,确定飞行方案,包括确定飞行区域、飞行高度和激光雷达设备参数等;在飞行作业过程中应实时监控设备状态,保证获取点云数据的质量;作业完成后应进行数据质量检查。内业数据处理包括点云解算、坐标系转换、滤波分类、成果生成等[7,8]。
风电场场址选择技术规定
风电场场址选择技术规定
引言:
随着环境保护意识的提升和对可再生能源的重视,风电成为当前发展最迅猛的清洁能源之一、风电场要发挥最佳的发电效益,正确选择合适的场址是至关重要的。本文将探讨风电场场址选择的技术规定,包括对地理环境、气象条件和电网接入的综合评估等内容,旨在提供科学且可靠的指导。
一、地理环境评估
1.地质条件:要选择坚硬的地层作为风电塔基的承载层,避免在软弱地层上建设而带来的工程安全隐患。同时,需评估地层岩石的稳定性,防止可能存在的地震风险。
2.地形地貌:地形地貌对风力资源的利用具有重要影响。山地、峡谷、海岛、湖泊及近岸等地形地貌对风场的形成有利,能够增加风能的聚集效应。同时,需考虑不利地形地貌如沙丘、丘陵等,避免风场资源稀缺。
3.气候条件:综合考虑当地的气候条件,包括平均风速、年平均气温等因素,并结合历史气象数据进行分析。选址适合的气候条件将有助于提高风电场的发电效率。
二、气象条件评估
1.风能资源评估:通过测量和收集当地的风速和风向数据,对风能资源进行评估。常用的方法包括:风廓线仪、地面测风系统、卫星遥感等。评估结果将为风电场的规模、布局和发电能力提供科学依据。 2.湍流强度评估:湍流强度是指风场中湍流气流的强度和波动程度。合理评估湍流强度,选择适合的风机类型和风电场布局,能够降低设备的疲劳损伤,提高长期稳定的发电效率。
3.风向分布评估:根据当地的地形地貌和气象数据,对风向的分布进行分析。特别是在复杂地形和海洋环境中,风向的分布会受到显著的影响。合理选址能够最大限度地利用风能资源,提高发电效益。
三、电网接入评估
1.电力系统情况:评估当地电力系统的负荷、输电线路情况、变电站容量等因素,以及是否有足够的容量接纳风电场的并网发电。同时,需考虑电网稳定性和可靠性等因素,确保风电场能够稳定输出电力。
2.电网接入点选择:根据电网系统情况和电力需求,选择合适的电网接入点。评估选址与电网接入点的距离,考虑导线造价、能量损耗等因素,确保接入点的经济性和可行性。
测风激光雷达介绍
测风激光雷达介绍
为实现“双碳”目标,风电行业得到快速的崛起
和发展,风电行业的良性发展则离不开风数据的探
测。然而,想让“来无影、去无踪”的风变得可见、
可测,成为可以利用的清洁能源,并没有那么容易。
在过去,风电行业主要依赖传统的测风塔进行风速
测量和风资源的评估。在我国,测风塔高度普遍为
100米,在测风塔塔体不同高度处安装有风速计、风
向标以及温度、气压等监测设备,对场址风力情况进
行观测,以此分析该风场内风能资源的实际情况。
测风塔存在几个明显的缺点--
一是测量误差大,
常规的项目评估,通常采用测风塔进行风资源
测量,然后利用风资源评估的商业软件推算风电场
各个机位的发电量,但是该方法具有较大的误差;同
时,现在平原地区的项目大多风切变较大,测风塔的
测量高度通常远低于风机最终采用的轮毂高度,如
果仅采用测风塔推算更高高度的风速,会进入较大
评估误差。
二是建造和安装问题多,
陆上测风塔的建设需要占用一定范围的土地,
而海上测风塔的建造成本高昂。测风塔也存在一定
的安全隐患,例如在冰冻天气严重时,可能有倒塌的
风险。
激光雷达作为一种新兴的测风手段,如今已被
行业普遍接受,并成为一种必不可少的测风技术和
手段。测风激光雷达的工作原理,是利用单频激光的
本振光信号与大气中气溶胶对激光的后向散射信号做相干外差探测,通过检测其多普勒频移信息来计
算径向风速,通过多光束扫描的方式获得多个方向
的风速信息,进一步反演得到实时的风场数据。
国家高新技术企业中科原子精密制造科技有限
公司自主研发两款产品--地基式测风激光雷达、机舱
式测风激光雷达,用于提供风电领域的测风解决方
案。
针对风电场的区域性测风,中科原子研制的多
普勒相干探测地基式测风激光雷达可通过测量脉冲
激光大气回波的多普勒频移来探测不同高度的风场
信息。该装置探测精度高、便携性好、数据安全,是
测风塔的一种高性价比替代方案。同时其采用全姿
态校正算法,可兼容车载及海上浮标平台工作模式。
